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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，现有一微粒质量m=2.0×10-6kg，带电量q=+1.0×10-8C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处，取g=10m/s2．试求：
    （1）带电粒子入射初速度的大小；
    （2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？
    分析：（1）粒子只是在重力的作用下做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得粒子入射时初速度v0的大小；
    （2）对于落到最右侧的粒子，在电场中受到重力和电场力的共同的作用，此时粒子做的是类平抛运动，由类平抛运动的规律可以求得此时电势的大小；
    解答：解析：（1）电容器不带电时，微粒做平抛运动，设初速度为v0，则有：
                      
    l
    2
    =v0t              
    d
    2
    =
    1
    2
    gt2
               联立两式得：v0=
    l
    2
    g
    d
     代入数据得：v0=2.5m/s    
    （2）若使微粒能从电容器右侧射出，则要求A板的电势大于0，且B板接地电势等于0，则 
                                                        UAB=φA-φB=φA  
    A板电势最小时，微粒刚好从A板右侧边缘射出，则有：l=vot1    
    d
    2
    =
    1
    2
    a1
    t
    2
    1

                                                   mg-q
    φ Amin
    d
    =ma1
      联立以上各式得：φAmin=6V  A板电势最大时，微粒刚好从B板右侧边缘射出，则有：q
    φ Amin
    d
    -mg=ma2
                                           且有：a2=a1
    代入数据得：φAmin=10V  
    综上可得：6V≤φA≤10V
    答：（1）粒子入射时初速度v0的大小为：v0=2.5m/s 
          （2）则带电后A板的电势为：6V≤φA≤10V
    点评：在本题中要注意极板没电荷时，此时的粒子在极板之间做的是平抛运动，当极板间有了电荷之后，再进入的粒子受到重力和电场力的共同的作用，此时将做类平抛运动．
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    BS
    BS
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    0
    0
    ．

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    （1）粒子穿过狭缝P时的速度υ及其与b板的夹角θ．
    （2）P、Q之间的距离L．

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    （1）带电粒子入射初速度的大小；
    （2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，且不碰板．则带电后A板的电势应满足什么条件？

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